DE1100612B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung der Anhydride niedermolekularer gesaettigter Halogenfettsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung der Anhydride niedermolekularer gesättigter Halogenfettsäuren Zur Herstellung der Anhydride niedermolekularer gesättigter Halogenfettsäuren sind in der Literatur verschiedene Wege beschrieben. Man kann z. B. die Anhydridbildung durch Destillation der freien Säure mit Phosphorpentoxyd (»Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft«, Bd. 27 [1894], S. 2949) oder durch Umsetzen von Halogenfettsäurechloriden mit den freien Säuren in Gegenwart von Aluminiumchlorid erreichen.
• Es sind weiter Verfahren bekannt, die von halogenfettsauren Salzen ausgehen und durch deren Umsetzung mit Halogenfettsäurechloriden oder anorganischen Säurechloriden in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, wie Äther, Estern oder Carbonsäureanhydriden zu den gesuchten Halogenfettsäureanhydriden führen (deutsche Patentschrift 542 421).
• Allen diesen Verfahren haften Nachteile an. Entweder sind die Ausbeuten unbefriedigend, oder es müssen zunächst aus der freien Säure Derivate wie Chloride oder Salze hergestellt werden. Alle in der Literatur beschriebenen Verfahren erlauben außerdem keine kontinuierliche Herstellung der Säureanhydride.
• Über die Gangbarkeit des an sich sehr gebräuchlichen Weges zur Herstellung eines Fettsäureanhydrids, nämlich der Umanhydrisierung einer freien Fettsäure mit Essigsäureanhydrid, findet man für die Halogenfettsäuren in der Literatur keine Angaben. Da aber Essigsäureanhydrid in einem Fall (deutsche Patentschrift 542 421) nur als Verdünnungsmittel bei der Überführung von Salzen von Halogenfettsäuren in die Anhydride verwendet wird mußte angenommen werden, daß die Umanhydrisierung mit Essigsäureanhydrid bei den halogenierten Fettsäuren nicht zum Ziele führt.
• Es war daher überraschend, als gefunden wurde, daß man die Anhydride der Halogenfettsäuren in ausgezeichneter Ausbeute und kontinuierlich herstellen kann, wenn man auf die freien Halogenfettsäuren Essigsäure-oder Propionsäureanhydrid einwirken läßt und die bei der Reaktion als Nebenprodukt entstehende halogenfreie Fettsäure in geeigneter Weise aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Das wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß man die Lösung der Halogenfettsäure in einer inerten organischen Flüssigkeit die mit der entstehenden halogenfreien Fettsäure azeotrop siedende Gemische bildet, kontinuierlich in den Dampf des unter Atmosphärendruck siedenden Essigsäure- oder Propionsäureanhydrids einführt und kontinuierlich das azeotrope Gemisch der halogenfreien Fettsäure mit dem Lösungsmittel abtreibt, so daß das gewünschte Halogen fettsäureanhydrid zurückbleibt, das dann durch Destillation oder Umkristallisieren gereinigt wird. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Lösungsmittel sind z. B. Benzol, Toluoyl, Äthylbenzol, Xylol. Das bevorzugte Anhydrisierungsmittel ist Essigsäureanhydrid.
• Die Halogenfettsäureanhydride dienen als Zwischenprodukte für die Herstellung von Derivaten der betreffenden Halogenfettsäuren. Monochloressigsäureanhy drid ermöglicht außerdem die bequeme Herstellung von Celluloseestern solcher Säuren, die nur schwierig in ihre Anhydride oder Chloride überzuführen sind.
• Beispiel 1 In der Blase einer Destillationskolonne werden 460 g (4,5 Mol) Essigsäureanhydrid zum Sieden erhitzt. Wenn sich die untere Hälfte der Kolonne mit den Anhydriddämpfen gefüllt hat, wird langsam eine Lösung von 378 g (4 Mol) Monochloressigsäure in 1200 mol Toluol, die auf 800 C vorgewärmt ist, in die Kolonne an einem Punkt eingetropft, der im zweiten Viertel der Kolonnenlänge oberhalb der Blase liegt. Durch geeignete Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß ständig ein Überschuß an Anhydnddämpfen in der Eintropfzone vorhanden ist.
• Toluol und die bei der Reaktion entstehende Essigsäure destillieren als azeotropes Gemisch mit einem Kp. von 105"C über Kopf ab. Das Toluol wird durch Waschen mit Sodalösung und Wasser von der Essigsäure befreit, getrocknet und nach Zusatz der entsprechenden Menge Monochloressigsäure in den Prozeß zurückgeführt.
• Das Monochloressigsäureanhydrid sammelt sich in der Destillationsblase zusammen mit Essigsäureanhydrid, etwa nicht umgesetzter Chloressigsäure und restlichem Toluol an und wird chargenweise oder kontinuierlich abgezogen.
• Die Trennung dieses Gemisches erfolgt in einer zweiten Kolonne, vorzugsweise unter vermindertem Druck. Ein Vorlauf aus Toluol, Essigsäure und geringen Mengen Essigsäureanhydrid wird etwa bis zum Kp.20 = 50"C aufgefangen und, wie oben für das azeotrop siedende Gemisch aus Toluol und Essigsäure beschrieben, aufgearbeitet. Nach einer Zwischenfraktion (etwa bis Kp.10 = 95"C), die aus Essigsäureanhydrid und Spuren von Monochloressigsäureanhydrid besteht und als Essigsäureanhydrid in den Prozeß zurückgeführt wird, geht das Monochloressigsäureanhydrid mit dem Kp.lo = 107 bis 112"C über. Die Ausbeute an kristallinem Produkt (F. = 45 bis 46"C) beträgt 331 g = 970je der Theorie.
• Beispiel 2 Wie im Beispiel 1 werden 230 g (2,25 Mol) Essigsäureanhydrid mit 245 g (2 Mol) ß-Chlorbuttersäure umgesetzt.
• Die Ausbeute an jB-Chlorbuttersäureanhydrid (Kp.45 = 106 bis 1090C) beträgt 8001o der Theorie.
• Beispiel 3 Wie im Beispiel 1 werden 139 g (1,0 Mol) Monobromessigsäure mit 127 g (1,25 Mol) Essigsäureanhydrid umgesetzt. Die Ausbeute an Monobromessigsäureanhydrid (Kp.,,,, = 119 bis 124"C) beträgt 9201o der Theorie.
• Beispiel 4 Wie im Beispiel 1 werden 93 g (0,5 Mol) Monojodessigsäure mit 63,5 g (0,625 Mol) Essigsäureanhydrid umgesetzt. Wegen der Zersetzung des Jodessigsäureanhydrids bei der Vakuumdestillation erfolgt die Reinigung durch Umkristallisation aus Benzol-Petroläther. Die Ausbeute an Monojodessigsäureanhydrid (F. = 47 bis 480C) beträgt 7801o der Theorie.
• Beispiel 5 Wie im Beispiell werden 163,5 g (1 Mol) Trichloressigsäure mit 127 g (1,25 Mol) Essigsäureanhydrid umgesetzt. Die Ausbeute an Trichloressigsäureanhydrid (Kp.1o11 = 96 bis 100°C) beträgt 930J0 der Theorie.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung der Anhydride niedermolekularer gesättigter Halogenfettsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine auf 50 bis 1000 C erwärmte Lösung der freien Halogenfettsäure in einer inerten organischen Flüssigkeit, die mit Essig- oder Propionsäure ein azeotrop siedendes Gemisch bildet, kontinuierlich in den Dampf von unter Atmosphärendruck siedendem Essigsäure- oder Propionsäureanhydrid einbringt, das azeotrope Gemisch der entstehenden halogenfreien Fettsäure mit dem Lösungsmittel kontinuierlich abdestilliert und das hinterbleibende Halogenfettsäureanhydrid durch Destillation oder Umkristallisieren reinigt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel für die Halogenfettsäuren aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Äthylbenzol oder Xylol, verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdampfung des Essigsäure- oder Propionsäureanhydrids so steuert, daß in der Reaktionszone stets ein Überschuß an Anhydrid über die theoretisch zur Anhydrisierung der jeweils eingebrachten Halogenfettsäure erforderliche Menge vorhanden ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einfach und mehrfach mit Halogen substituierte Fettsäuren verwendet.